Las piezas de pulvimetalurgia (PM) son conocidas por su alta precisión y rápida producción.
Sin embargo, las piezas sinterizadas contienen muchos poros, lo que puede provocar corrosión interna y reducir la resistencia mecánica.
Aquí es donde el proceso de impregnación resulta útil. En este blog, analizaremos en profundidad la impregnación con aceite y resina en la pulvimetalurgia.
Contenido
Impregnación de aceite en pulvimetalurgia
Impregnación de aceite ordinario
Sumerja el producto limpio en aceite de motor, como el n.° 20. Gracias a la fuerza de los poros del producto, el aceite penetra en ellos.
Este método es ineficiente y lento, y requiere varias horas. Por ello, se utiliza para productos con bajo contenido de aceite.
Proceso de impregnación de aceite al vacío
Al principio, es necesario limpiar los bujes para evitar que los contaminantes impidan el proceso de impregnación.
Luego, se puede usar una bomba de vacío para extraer el aire del interior. Al extraerlo, se reduce la presión dentro de los poros de los bujes sinterizados.
Una vez alcanzado el vacío, el aceite se introduce en la cámara de vacío. El entorno de baja presión facilita la penetración del aceite. Este proceso puede alcanzar un nivel máximo de vacío de aproximadamente 29" Hg.
Finalmente, es necesario un paso de curado para solidificar el aceite y crear un sello duradero dentro de los poros del buje.
A continuación se muestra un vídeo sobre el proceso de impregnación al vacío.
Impregnación de aceite de calefacción
Sumerja el producto en aceite caliente a una temperatura de 80 a 120 °C durante 1 hora. Debido al calor, el aire del orificio de comunicación se expande, lo que provoca la salida del producto. Tras enfriarse, el aire restante se contrae de nuevo, atrayendo el aceite hacia los poros.
Elija aceites en el proceso de impregnación
El aceite SAE 30 tiene una amplia gama de aplicaciones y es adecuado para su uso en motores de automóviles.
- Es un lubricante altamente eficiente que reduce eficazmente la fricción.
- SAE 30 puede mantenerse en buenas condiciones durante mucho tiempo y extiende la vida útil de las piezas de metal en polvo.
- Su reserva alcalina (TBN) protege las piezas de la corrosión.
- SAE 30 proporciona buenas propiedades antidesgaste a las piezas.
- Alfa olefina polimerizada (PAO)
Para temperaturas extremas o aplicaciones en motores y transmisiones de automóviles, PAO es ideal.
- Amplio rango de temperatura de funcionamiento
- Medición de alta viscosidad
- Buena estabilidad térmica
- Baja corrosividad
- Compatible con aceites minerales
- baja toxicidad
Aplicaciones: Cojinetes/bujes impregnados en aceite
El proceso de impregnación con aceite en la pulvimetalurgia ofrece grandes beneficios para los rodamientos. Puede encontrar... cojinetes impregnados de aceite En artículos cotidianos como ventiladores, cafeteras y motores, estos cojinetes de aceite ofrecen las siguientes ventajas.
- Autolubricante
Los bujes impregnados de aceite liberan lubricante durante el funcionamiento, lo que garantiza una lubricación continua.
Por lo tanto, minimiza la necesidad de lubricación manual frecuente, reduciendo los costos de mantenimiento.
- Vida útil extendida del producto
La lubricación continua proporcionada por el aceite impregnado ayuda a prolongar significativamente la vida útil de los cojinetes de aceite.
La presencia de aceite reduce el contacto directo entre las piezas, reduciendo la fricción y el desgaste.
El aceite lubricante también ayuda a disipar el calor generado durante el funcionamiento.
- Protección contra la corrosión
El aceite dentro de los poros proporciona una capa protectora que ayuda a prevenir la corrosión.
El aceite bloquea la humedad y otros elementos corrosivos, protegiendo los materiales de los cojinetes contra el óxido y la corrosión.
Impregnación de resina en pulvimetalurgia
La impregnación de resina es un proceso secundario que mejora significativamente la resistencia al desgaste y la protección contra la corrosión de las piezas de PM.
Proceso de impregnación de resina
Aspiradora mojada
En primer lugar, carga piezas de metal en polvo En una cámara de vacío junto con una solución de resina.
A continuación, se extrae el aire de los poros de la pieza para crear vacío. Después, se inyecta una atmósfera de aire, penetrando la resina en los huecos entre los componentes metálicos en polvo. Tras impregnar las piezas, se centrifugan ligeramente y se exponen al aire a unos 97 °C para su endurecimiento y obtener el producto final.
Vacío seco
La impregnación al vacío en seco sigue un proceso similar a la impregnación al vacío en húmedo.
Primero, coloque las piezas en la cámara de vacío, libere el vacío y elimine el aire de los poros. Luego, se introduce la resina en forma de vapor o polvo seco, y esta se funde y se infiltra en los poros internos de la pieza.
La impregnación al vacío en seco elimina el aire, permitiendo que la resina penetre profundamente en las piezas. Es un método de impregnación más completo y robusto.
Impregnación de resina de poliéster anaeróbica
Sumerja las piezas en resina de poliéster anaeróbica. El método de impregnación es similar al anterior. Una vez finalizado el proceso de impregnación, utilice detergente y agua para eliminar cualquier resto de resina de la superficie. Una vez limpia, coloque las piezas en un tanque de contacto que contiene el catalizador. Este catalizador endurece la resina en los poros del producto. Este proceso dura aproximadamente de dos a tres horas.
Ventajas de la impregnación de resina
- Al rellenar los poros, se reduce la porosidad, se aumenta la resistencia de la pieza y se mejora la durabilidad.
- La resina endurecida en la superficie de las piezas de metal en polvo proporciona protección adicional.
- La resina tiene buena resistencia a altas temperaturas y puede permanecer estable a 400 ℃.
- Antes del recubrimiento, selle los poros del producto con impregnación de resina para evitar la penetración de ácido residual. Este pretratamiento elimina eficazmente el riesgo de corrosión después del recubrimiento.
Resinas de uso común
- Resina de poliester Tiene excelentes propiedades mecánicas, buena adhesión y fácil curado. Se puede utilizar para sellar y aumentar la resistencia de piezas metálicas porosas.
- Resina epoxídica, como EPON 828 Presenta alta resistencia, excelente resistencia química y buena estabilidad térmica. Es ideal para piezas que requieren alta resistencia mecánica y resistencia a entornos hostiles.
- Resina acrilica Presenta una rápida velocidad de curado, buena resistencia a los rayos UV y una excelente transparencia.
- Resina anaeróbica, Como LOCTITE® 518, cura sin aire, proporcionando un excelente sellado y resistencia. Se utiliza frecuentemente en componentes hidráulicos y neumáticos.
El proceso de impregnación con resina es ideal para piezas con una densidad del 80 % al 90 %. Para piezas a base de hierro, la densidad es de 6.2 g/cm³.3 hasta 7.0 g/cm3Si la densidad del producto es demasiado baja, la resina se derramará durante el proceso de impregnación. Por el contrario, si la densidad es demasiado alta, la resina tendrá dificultades para penetrar en los poros del producto.
Impregnación vs. Infiltración
Los fabricantes suelen utilizar procesos de impregnación para mejorar los bujes de aceite con materiales no metálicos. En cambio, emplean proceso de infiltración Para crear compuestos de matriz metálica mediante la introducción de metal reforzado, se mejoran así las propiedades mecánicas de las piezas metálicas sinterizadas.
La impregnación suele realizarse a una temperatura más baja, generalmente ambiente o ligeramente superior. Esto permite que los materiales auxiliares penetren en los poros sin fundir el material original.
Por el contrario, la infiltración requiere temperaturas más altas para fundir el metal infiltrado y permitir que fluya hacia los poros de la pieza.
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Preguntas Frecuentes
1. ¿Cómo comprobar que el aceite se ha impregnado en los cojinetes?
Dado que no hay evidencia visible externa del sellado del proceso de impregnación de aceite, normalmente utilizamos el Norma ASTM B963 Método de prueba. Detecta principalmente lo siguiente.
- Contenido de aceite
- Eficiencia de impregnación de aceite
- Porosidad conectada a la superficie
2. ¿Cuál es el contenido general de aceite en los rodamientos impregnados en aceite?
Los rodamientos impregnados con aceite a base de cobre suelen tener un contenido de aceite de entre el 12 % y el 30 %. Por otro lado, los rodamientos impregnados con aceite a base de hierro suelen contener entre el 18 % y el 25 %.